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第一章 网络架构和组网部署
1.1 5G的网络整体架构 5G网络中的中传、回传、前传#xff08;这里属于承载网的概念#xff09;
CU和DU之间是中传
BBU和5GC之间是回传
BBU和AAU之间是前传#xff08;这个好记#xff09;
这里竟然还藏了MEC#xff08;…努力更新中……
第一章 网络架构和组网部署
1.1 5G的网络整体架构 5G网络中的中传、回传、前传这里属于承载网的概念
CU和DU之间是中传
BBU和5GC之间是回传
BBU和AAU之间是前传这个好记
这里竟然还藏了MEC多接入边缘计算MEC端可以实现5GC的功能将核心网更靠近基站这样传输速率加快 核心网架构的演进这里隐藏了5G的一些技术
特征控制/处理分离软硬分离灵活网元虚拟化 5G核心网基于SBA实现(Service Based Architecture基于服务架构)使用NFV网络功能虚拟化技术灵活重构网络功能使用SDN软件定义网络技术灵活构建数据转发通道使用切片技术实现业务保障与资源利用率最大化完全实现CUPS(Control and User Plane Separation控制与用户面分离)
5G网元功能与接口
一图以蔽之
其中上面Nnssf这种接口是基于服务表示扩展性好N2这种是点对点的。 5G网元的主要功能 接入网NG-RAN的一些功能和基站有关可以用这一特点记忆 无线承载控制这里插个眼、连接移动性管理、无线接入控制不同的终端若想接入网络、测量配置与下发基站给终端、动态资源分配 网元的功能可以用英文全称记忆中文名也要记仿真要用
AMF接入和移动性管理功能 NAS安全信令加密用户鉴权、密钥空闲状态移动性管理小区重选 SMF会话管理功能 UE的IP地址分配、PDU会话控制 UPF用户面功能大多数和数据密切相关 移动性锚点、PDU处理、流量、数据包的路由和转发、Qos流相关 其他的需要记忆的网元仿真会用到
UDM统一数据管理 AUSF认证服务器功能 Authentication Server Function
PCF策略控制 policy NRF网络存储功能 NEF网络开放功能
5G中的接口 NG接口
NG接口是NG-RAN和5G核心网之间的接口支持控制面和用户面分离支持模式化设计。
分为NG-C接口(控制面与NG-U接口用户面功能太多了这里不列举了主要就是建立维护NG-RAN会话、传输UE和AMF之间的NAS消息
Xn接口
Xn接口是NG-RAN之间的接口Xn-C接口(控制面与Xn-U接口用户面功能也太多了 E1接口
CU\DU分离场景下E1接口是指CU-C与CU-U之间的接口E1接口只有控制面接口(E1-C接口)
F1接口
CU\DU分离场景下F1接口是指CU与DU之间的接口区分为用户面接口(F1-U接口)和控制面接口(F1-C接口)
Uu接口用户和基站之间的
Uu口控制面协议栈这里也可以属于协议那一章的内容了插个眼 Layer3NAS、RRC无线资源控制有三种状态挺重要的 Layer2PDCP、RLC、MAC Layer1PHY
PDCP层完成加密和完整性保护 Packet Data Convergence Protocol分组数据汇聚协议 RRC层完成广播寻呼RRC连接管理资源控制移动性管理UE测量报告控制 NAS层完成核心网承载管理鉴权及安全控制这里插个眼后面有详细介绍 Non-access RRC和NAS是控制面特殊的地方 Uu口用户面协议栈 5G用户面增加加入新的协议层SDAP完成QoS映射功能SDAPService Data Adaption Protocol完成流5G QoS flow到无线承载的QoS映射为每个报文打上 流标识QFI
RLC层有三种模式TM透明模式、UM非确认模式、AM确认模式 可以这样记忆天霸动霸tua
gNB中的CU和DU相关的知识 高层功能划分方案:3GPP标准确定了option2 PDCP上移便于形成数据锚点便于支持用户面的双连接/多连接 CU/DU组网部署三种 eMBB下的部署 当业务容量需求变高在密集部署情况下基于理想前传条件多个DU可以联合部署形成基带池提高基站资源池的利用率并且可以利用多小区协作传输和协作处理以提高网络的覆盖和容量。CU\DU分离DU资源池组网方式如图1-28所示: 对于面向垂直行业的机器通信业务在建设5G网络时需要考虑机器通信的特点。大规模机器通信普遍对时延要求较低其特点有2个:数据量少而且站点稀疏;站点数量多且分布密集。 5G组网
SA和NSA
SA op2和op5其中op2是究极架构5G基站5G核心网 op5是5G核心网4G增强型基站
NSA记忆
3系列用的都是4G的核心网EPC在基站上想办法 3x是现在商用的 7系和4系都用的5G核心网 MR-DC多接入网技术双连接 留个印象多选题可能出 5G无线网络关键技术及应用
5G八大关键能力 5G关键技术概述 通过香农公式 真正的重点—— 大规模天线
同时同频
这里的优势有可能出多选题四个……只要不是太离谱就选上吧感觉只有“信道的统计特征趋于稳定”比较奇怪 这个有可能出计算题这里插个眼 这里“双极化”我想了挺久的16H4V是在说水平面TRX的数量是16垂直面TRX的数量是4但是图中水平方向上只有8个所以才是双极化。另外阵子就是图中的X通道T是图中的矩形
垂直面空间复用垂直方向上“3个阵子组成1T”
原理
在采用大天线阵列的MIMO系统中信号可以在水平和垂直方向进行动态调整因此能量能够更加准确地集中指向特定的UE从而减少了小区间干扰能够支持多个UE间的空间复用主要是垂直方向 大规模天线的优势可能考多选题 空间复用提容量、抑制干扰提信噪比、3DXX特性满足覆盖多通道接受提增益 多波束能力可通过多用户空分复用增益提升网络容量(MU-MIMO) 大阵列Beam forming通过算法抑制用户间干扰大幅提升单用户SINR信噪比; 3D-beamforming特性实现多种场景的覆盖要求 多通道上行接收可最大化提升上行接收增益。 增益类型
四类阵列增益、分集增益、干扰抑制增益、空间复用增益 波束赋型DMRS解调参考信号也就是图中有颜色的色块区分数据
波束扫描基站发不同方向的信号用户接收并反馈不断调整 波束恢复 终端UE处的作为
过程detection-recovery request-recovery response 应用场景---感觉不大会考凭借尝试看看吧 UDN超密集网络部署技术
原理增加单位面积内小基站的密度通过在异构网络中引入超大规模低功率节点。
满足热点地区500-1000倍的流量增长的需求(几十Tbps/平方km 1百万连接/平方km1Gbps用户体验速率) 遇到的问题以及解决方案
移动性管理 联合传输与反馈 干扰抑制与管理 有选择关闭无用户小簇 D-MIMO多天线联合发送 集中控制和C-RAN技术 多小区频率资源协调 其中的D-MIMO分布式天线是重点按照大规模天线一样的思路来看 上行D-MIMO方案 D-MIMO上行采用多用户多天线联合接收方案的基本原理为D-MIMO簇内的UE进行MU配对并通过多组天线进行联合接收。每个UE接收天线组根据UE的位置以及移动情况动态选择 虚拟层技术——解决频繁移动
虚拟层承载广播、寻呼等控制信令负责移动性管理而实体层承载数据传输 软扇区技术感觉这种稍微理解一下原理就行看它能解决什么问题 全频谱接入技术
低频速率低覆盖广高频全频都可以使用
高频的毫米波的特性
优点波束集中方向性好受干扰影响比较小
挑战路径损耗大只能短距离通信受空气和雨水的影响大绕射能力比较差
影响因素
大气影响比如60GHz必须承受约20dB/km的氧气吸收损耗。这个因素可以通过足够的链路预算来克服
阻挡衰减建筑物、人体等阻挡
高频传播路损明显高于低频。 1、在各场景中(LOSINLOS)高频(30~40GHz)比低频(3.5GHz)的路损高18-25dB;NLOS比LOS高20dB~25dB左右(距离100m~200m)。 2、室外到室内穿透的损耗明显 NR选择的频段
FR1和FR2
FR1主要记忆 n41: 2496MHz—2690MHz
其中FR2见下图 新型多址
多址主要是为了区分用户
4G里面主要是用的正交接入技术FDMA频分多址根据频率来区分用户、TDMA时分多址根据时间来区分用户CDMA码分多址在时间和频率都相同的情况下使用code来区分用户OFDMA正交频分多址减少干扰 非正交多址接入NOMA)
不同用户占据相同的频域资源但是可以通过功率域来区分弱用户先解码强干扰。但是这种技术的功率域用户层不宜太多。
图样多址PDMA(Pattern Division Multiple Access )-大唐提出
是一种可以在功率域、码域、空域、频域和时域同时或选择性应用的非正交多址接入技术。在接收端采用低复杂度高性能的串行干扰抵消算法来逼近最大似然检测的性能。 优点:多址寻址能力最强信道容量最大频谱利用率最高。缺点复杂度太大了
多用户共享接入MUSA(Multi User SharedAccess )-中兴
在上行链路中MUSA技术充分利用终端用户因距基站远近而引起的发射功率的差异在发射端使用非正交复数扩频序列编码对用户信息进行调制。
SCMA稀疏码本多址
新型多载波
OFDM传输波形技术
优势和挑战见下图主要记忆挑战偏频导致码间串扰、循环前缀CP降低频效和能效 新型传输波形技术——滤波器多载波(Filterbank multicarrier : FBMC )
用滤波器组代替了CP循环前缀优点对载波频偏不敏感、提高了频效和能效 先进调制编码 空间调制(Spatial Modulation SM以天线的物理位置来携带部分发送信息比特将传统二维映射扩至三维映射提高频谱效率。
频率正交幅度调制(Frequency Quadrature-amplitude Modulation:FQAM)将频移键控(FSK)与正交幅度调制(QAM,携带的信息可以1-4)相结合提高频谱效率
上行256QAM 下行1024QAM LDPC 大数据方面可以记为large data数据
Polar 一般是控制面 终端直通技术 端到端D2D技术
基本思想引入副链路数据传输经过宏基站。支持有网络覆盖和无网络覆盖的场景资源分配采取调度模式和UE自选模式
D2D的优点可能考多选题 终端近距离通信高速率低时延低功耗。 短距离通信可频谱资源复用。 无线P2P功能拓展网络覆盖范围 双工技术
同时同频全双工近端设备与远端设备的无线业务相互传输发生在同样的时间、相同的频率带宽上这与现有的时分双工(TDD:Time Division Duplexing)和频分双工(FDD:Frequency Division Duplexing)体制相比理论频率效率可以提升1倍
灵活双工
产生原因上下行业务需求随时间、地点而变化目前通信系统采用相对固定的频谱资源分配将无法满足不同小区变化的业务需求 灵活双工能够根据上下行业务变化情况动态分配上下行资源有效提高系统资源利用率
全双工
相同时间相同频率同时收发
频谱共享不是很成熟估计不会考
顾名思义多个系统共享使用特定的频谱改变了以往固定频谱分配的方式 栅格
全局栅格 信道栅格 同步栅格 总结BWP的一个重点知识
四大优点前向兼容、降低功耗、动态适应、降低终端成本
BWP分为四类初始、专用、激活、默认BWPBWP有四种切换场景 伴随数据调度的DCI指示的快速切换 RRC(重)配置:从initial BWP到first active BWP的切换: 基于timer的长时间没有业务调度的切换 UE在随机接入过程中如果active BWP内没有PRACH资源则自动切换到initial BWP
